Question

如圖，已知直線y=x+1與x軸交于點(diǎn)A，與y軸交于點(diǎn)B，將△AOB繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后得到△COD．
（1）點(diǎn)C的坐標(biāo)是______線段AD的長等于______；
（2）點(diǎn)M在CD上，且CM=OM，拋物線y=x²+bx+c經(jīng)過點(diǎn)C，M，求拋物線的解析式；
（3）如果點(diǎn)E在y軸上，且位于點(diǎn)C的下方，點(diǎn)F在直線AC上，那么在（2）中的拋物線上是否存在點(diǎn)P，使得以C，E，F(xiàn)，P為頂點(diǎn)的四邊形是菱形？若存在，請求出該菱形的周長l；若不存在，請說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）首先求出圖象與x軸交于點(diǎn)A，與y軸交于點(diǎn)B的坐標(biāo)，進(jìn)而得出C點(diǎn)坐標(biāo)以及線段AD的長；
（2）首先得出點(diǎn)M是CD的中點(diǎn)，即可得出M點(diǎn)坐標(biāo)，進(jìn)而利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式；
（3）分別根據(jù)當(dāng)點(diǎn)F在點(diǎn)C的左邊時(shí)以及當(dāng)點(diǎn)F在點(diǎn)C的右邊時(shí)，分析四邊形CFPE為菱形得出即可．
解答：解：（1）∵直線y=x+1與x軸交于點(diǎn)A，與y軸交于點(diǎn)B，
∴y=0時(shí)，x=-3，x=0時(shí)，y=1，
∴A點(diǎn)坐標(biāo)為：（-3，0），B點(diǎn)坐標(biāo)為：（0，1），
∴OC=3，DO=1，
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)是（0，3），線段AD的長等于4；

（2）∵CM=OM，
∴∠OCM=∠COM．
∵∠OCM+∠ODM=∠COM+∠MOD=90°，
∴∠ODM=∠MOD，
∴OM=MD=CM，
∴點(diǎn)M是CD的中點(diǎn)，
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為（，）．
（說明：由CM=OM得到點(diǎn)M在OC在垂直平分線上，所以點(diǎn)M的縱坐標(biāo)為，再求出直線CD的解析式，進(jìn)而求出點(diǎn)M的坐標(biāo)也可．）
∵拋物線y=x²+bx+c經(jīng)過點(diǎn)C，M，
∴，
解得：．
∴拋物線y=x²+bx+c的解析式為：y=x²-x+3．

（3）拋物線上存在點(diǎn)P，使得以C，E，F(xiàn)，P為頂點(diǎn)的四邊形是菱形．
情形1：如圖1，當(dāng)點(diǎn)F在點(diǎn)C的左邊時(shí)，四邊形CFEP為菱形．

∴∠FCE=∠PCE，
由題意可知，OA=OC，
∴∠ACO=∠PCE=45°，
∴∠FCP=90°，
∴菱形CFEP為正方形．
過點(diǎn)P作PH⊥CE，垂足為H，
則Rt△CHP為等腰直角三角形．
∴CP=CH=PH．
設(shè)點(diǎn)P為（x，x²-x+3），則OH=x²-x+3，PH=x，
∵PH=CH=OC-OH，
∴3-（x²-x+3）=x，
解得：x=
∴CP=CH=×=，
∴菱形CFEP的周長l為：×4=10．
情形2：如圖2，當(dāng)點(diǎn)F在點(diǎn)C的右邊時(shí)，四邊形CFPE為菱形．

∴CF=PF，CE∥FP．
∵直線AC過點(diǎn)A（-3，0），點(diǎn)C（0，3），
∴直線AC的解析式為：y=x+3．
過點(diǎn)C作CM⊥PF，垂足為M，
則Rt△CMF為等腰直角三角形，CM=FM．
延長PF交x軸于點(diǎn)N，
則PN⊥x軸，∴PF=FN-PN，
設(shè)點(diǎn)P為（x，x²-x+3），則點(diǎn)F為（x，x+3），
∴FC=x，F(xiàn)P=（x+3）-（x²-x+3）=-x²+x，
∴x=-x²+x，
解得：x=-，
∴FC=x=-2，
∴菱形CFEP的周長l為：（-2）×4=18-8．
綜上所述，這樣的菱形存在，它的周長為10或18-8．
點(diǎn)評：此題主要考查了二次函數(shù)綜合應(yīng)用以及菱形的判定與性質(zhì)等知識，根據(jù)已知進(jìn)行分類討論得出是解題關(guān)鍵．